JP5559930B2 - アイソレータ - Google Patents

Description

本発明は、アイソレータに関し、より詳しくは、シャフト上にプーリを維持するために軸方向の収縮力を働かせる、ねじりばねを有し、また、ねじりばねの外部へ向けて配置された係止部を有する、オルタネータ・アイソレータに関する。

車両の内燃機関は、一般的に、フロントエンド・ベルト駆動補機駆動装置を備える。補機には、パワーステアリング、オルタネータ、ウォータポンプ等が含まれる。ベルトはしばしばエンジンの前面において蛇行する経路を辿るので、補機駆動装置は多軸掛け駆動装置とも言われる。

一般的な多軸掛け駆動システムは、車両の内燃機関のクランクシャフト上の駆動プーリと、補機に関する一連の従動プーリと、駆動プーリ及び従動プーリの周囲に掛けられるＰｏｌｙ−Ｖベルトとを含む。多軸掛け駆動の利点は、ベルトにベルトオートテンショナーを用いることで、補機を確りと取付けられることである。

とりわけ、四気筒型のエンジンでは、駆動プーリはベルトに高い動的負荷を課す。この高い動的負荷は、クランクシャフトの様々なトルク出力特性によるものである。ベルト・テンショナーは、様々なトルク特性の全てに対応可能ではない。結果として、瞬間的なベルトの滑りによるベルト寿命の短縮及びノイズが生じ得る。

本発明の代表は米国特許第５，１３９，４６３号明細書であり、自動車用の多軸掛けベルト駆動システムを開示し、従動アセンブリのシーケンスには、ハウジングとアーマチャ軸回りの回転のためにハウジング内に搭載された電機子組立体とを有するオルタネータ組立体が含まれる。ハブ構造は電機子組立体とともにアーマチャ軸回りに回転するために、電機子組立体によってハウジングの外に保持される。オルタネータ・プーリの従動回転動作を、多軸掛けベルトを介してハブ構造へ伝達するために、コイルバネがオルタネータ・プーリとハブ構造との間に協働的な関係で配置されることで、電機子組立体がオルタネータ・プーリと同じ方向に回転されるとともに、オルタネータ・プーリの従動回転動作の間、オルタネータ・プーリとは逆方向への瞬間的な相対弾性回転動作が可能となる。

プーリをシャフト上に維持するために、軸方向の収縮力を働かせるねじりばねを有するアイソレータが必要とされている。本発明はこの要求を満たす。

本発明の主な目的は、シャフト上にプーリを保持するために、軸方向の収縮力を働かせるねじりばねを有し、また、ねじりばねの外部へ向けて配置された係止部を有する、アイソレータである。

本発明の他の目的は、添付の図面および以下の詳細な説明によって、指摘され又は明らかにされるであろう。

本発明はアイソレータを備え、アイソレータは、シャフト（１０）と、第１のブッシュ（４０）と第２のブッシュ（５０）を介してシャフトに軸支されるプーリ（２０）とを備え、シャフトおよびプーリに係合するねじりばね（３０）とを備え、ねじりばねは、軸方向の収縮力を働かせ、プーリをシャフト上に保持し、カバー部材（６０）がシャフトに取付けられ、プーリは、ねじりばねの軸方向の収縮力によって、カバー部材に係合され、カバー部材はさらに、ねじりばねの径方向外側に向けて配置された軸方向の突出部材（６２）を備え、プーリは、円周ポケット（２４）を備え、円周ポケットは協働的に突出部材を受け、また、円周ポケット内に配置された係止部（２３）を有し、更に、シャフト係止部に配置されてプーリ係止部と係合するゴム部材（８０）とを備える。

添付図面は、明細書に含まれその一部を形成し、本発明の好ましい実施形態を示し、説明と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。

本発明のアイソレータの分解図である。 本発明のアイソレータの上部斜視図である。 本発明のアイソレータの底部斜視図である。 本発明のアイソレータの部分破断図である。 本発明のアイソレータの側面図ある。 図５の６−６線における断面図である。

図１は、本発明のアイソレータの断面図である。アイソレータ１００は、シャフト１０とプーリ２０とを備える。プーリ２０は、ブッシュ４０とブッシュ５０を介してシャフト１０に軸支される。プーリ２０は、ねじりばね３０によってシャフト１０に接続される。

ねじりばね３０は、負荷をかけない状態で最小の間隔となる、伸張型のばねである。無負荷状態において、コイルの間隔は０ｍｍから０．５ｍｍ間の任意の値をとり得る。組み立てにおいて、ねじりばねはプーリ２０に圧入され、シャフト１０へと圧入される。その後、組み立てにおいて、シャフトとプーリとは約２〜３ｍｍ引っ張られて離間され、それによって、ねじりばねは約２０〜５０Ｎの軸方向の収縮力を発生する所望の軸方向長さにまで伸ばされる。ばね収縮率は、約５〜２０Ｎ／ｍｍの範囲内である。軸方向のばね収縮力は、Ａ−Ａ回転軸に平行および軸に沿って働く。

カバー６０は、シャフト１０の端部１１に圧接され、スエージング又は他の周知の方法によって固定される。ブッシュ５０は、プーリ２０内に圧入される。ブッシュ表面５２は端部１１に対して摺接する。カバー６０は、ブッシュ５０のフランジ５１に面で接触する。フランジ５１は、ねじりばね３０の収縮力によって負荷がかけられる。カバー６０と、プーリ２０のフランジ２１およびフランジ２２は、カバーリップ６１とともにラビリンスシールを形成し、アイソレータの内部部品を汚染物質等から保護する。

ゴム部材８０は、駆動又は従動の何れかの状態において、突出部材６２のプーリ２０との衝撃を緩和するように働く。シャフト１０は、オルタネータシャフト（図示せず）上に螺着される。

図２は、本発明のアイソレータの上部斜視図である。カバー６０は、シャフト端１１に対してスウェージされる。カバーリップ６１は、フランジ２１とフランジ２２間に突出する（図示せず）。プーリ２０は、マルチリブ表面２５と共に示される。表面２５はマルチリブベルト（図示せず）に係合する。

図３は、本発明のアイソレータの底部斜視図である。ブッシュ４０は、プーリ２０とシャフト１０の間に係合される。

図４は、本発明のアイソレータの部分破断図である。ブッシュ５０は、端部１１とプーリ２０との間に係合される。フランジ５１には、ねじりばね３０の収縮力によって、カバー６０を押圧するように力が加わる。要するに、ねじりばね３０が、プーリとシャフトを１つのアセンブリとして保持し、プーリ２０は、それらの間にブッシュ５０を介在してカバー６０を押圧する。ブッシュ４０は、粘着、圧入、他の周知の適切な方法によってプーリハブ２６に取付られる。

図５は、本発明のアイソレータの側面図ある。

図６は、図５の６−６線における断面図である。突出部材６２は、軸方向に突出するとともに、カバー６０の外側リムに配置される。カバー６０は、非回転構造として、シャフト１０にスウェージされる。プーリ２０のための係止部２３は、プーリポケット２４内に配置され、プーリポケット２４は、フランジ２１、２２の間かつ係止部２３同士の間に形成される。突出部材６２は、各円周プーリポケット２４内において突出する。突出部材６２の各々は、ねじりばねの径方向外側に向けて配置される。ゴム部材８０は、係止部２３の両側に取付けられる。負荷逆転状態において、各突出部材６２は、各ゴム部材８０に衝突し、それによって、行程幅のいずれかの端部にある各係止部２３に衝突する。ゴム部材８０は、衝撃を和らげ、本来衝撃によって生ずるノイズを減少する。

他の実施形態において、各々の係止部２３は、圧縮性材料、もしくは、ゴムのようなエラストマー材料であってもよく、これにより、各々の係止部２３と隣接するゴム部材８０とが組み合わされて、１つの、圧縮可能な部材、エラストマー部材、もしくは、ゴム部材を形成する。

プーリ回転行程は、ねじりばねの巻き上げ方向と巻き出し方向とで異なる。巻き上げ方向３５において、プーリ回転行程は、４０〜５０度の間である。巻き出し方向５１において、プーリ行程はおよそ２０〜３０度である。

本発明の１つの構成を詳述したが、当業者にとって、ここに記載された発明の範囲および趣旨から逸脱しない範囲で、部品の関係および構成を変形しても良いことは明らかであろう。

Claims (4)

1. シャフト（１０）と、
   第１のブッシュ（４０）と第２のブッシュ（５０）を介してシャフトに軸支されるプーリ（２０）とを備え、
   前記シャフトおよび前記プーリに係合するねじりばね（３０）とを備え、前記ねじりばねは、軸方向の収縮力を働かせ、プーリをシャフト上に保持し、
   カバー部材（６０）が前記シャフトに取付けられ、前記プーリは、ねじりばねの軸方向の収縮力によって、前記カバー部材に係合され、前記カバー部材はさらに、ねじりばねの径方向外側に向けて配置された軸方向の突出部材（６２）を備え、
   前記プーリは、円周ポケット（２４）を備え、円周ポケットは協働的に突出部材を受け、また、円周ポケット内に配置された係止部（２３）を有し、
   更に、シャフト係止部とともに配置されてプーリ係止部と係合するゴム部材（８０）とを備えることを特徴とするアイソレータ。
2. 前記プーリが、マルチリブ表面を有することを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
3. 前記プーリが、カバー部材とともにラビリンスシールを形成するフランジを有することを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
4. 前記係止部が、圧縮性部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。

Images